En la Capilla Mayor (que tiene rango de capilla real por encontrarse en ella el sepulcro renacentista con las entrañas de Alfonso X) se encuentra el retablo mayor de la Catedral, obra neogótica de 1863 diseñada por Mariano Pescador y ejecutada por Leoncio Baglietto y Antonio José Palao tras el incendio de 1854, que supuso la pérdida del anterior retablo renacentista de 1510.